CN110643324B - 用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用。用于聚氨酯结构胶的底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N‑(β‑氨乙基‑γ‑氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。本发明还提出了将所述聚氨酯结构胶和底涂胶用于粘结窗体的滑轨。本发明通过聚氨酯结构胶和底涂胶的配合使用，本发明解决了聚氨酯结构胶在使用时易出现脱落、开胶等问题，增加使用寿命。

Description

用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及胶粘领域，特别是涉及一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用。
背景技术
飞机、轮船等领域广泛使用的活动窗一般用来满足采光、通风、维修等使用要求，通过推动活动窗，使窗户开关或闭合，达到使用目的。
现有活动窗的滑轨一般采用螺钉、胶粘结或螺钉+胶粘结共同连接在基体上。民用直升机速度小，振动较军用飞机温和很多，他们一般采用螺钉+密封胶粘结的方式固定就能满足使用要求。但军用直升机在飞行中速度快，要进行各种训练，发射炮弹，所以玻璃受力较大，受各种振动大，各种高温低温环境变化冲击大。若采用打孔用螺钉+密封胶固定的方式将滑轨固定在玻璃上，使用时间很短就会出现打孔周围由于受力而产生裂纹，慢慢扩大为裂缝，导致玻璃报废。
只采用胶粘结的方式采用粘结强度高的淡黄白色环氧结构胶固化后太硬，玻璃基体+环氧结构胶+滑轨属于硬+硬+硬的结构，不能缓冲受力，振动厉害，薄弱处就会被先振坏。用粘结强度低的无色透明紫外胶固化后较软，玻璃基体+紫外胶+滑轨属于硬+软+硬的结构，能缓冲受力，但有机玻璃会吸收紫外线导致紫外胶固化不彻底，若延长时间让紫外胶固化彻底又会导致基体玻璃和滑轨因受紫外线照射过久而发黄老化无法交付给用户，无法解决的矛盾，加之紫外胶因含紫外线吸收剂在使用中吸收高空强烈的紫外线老化更快，发黄，紫外胶粘结强度低，无法承受日常的飞机振动而发生脱胶、脱落等故障，长时间使用也会造成粘结强度降低。单独使用聚氨酯结构胶与基体材料特别是有机玻璃、聚碳酸脂等直升机座舱玻璃粘结强度很低，只有零点几兆帕，无法承受日常的飞机振动而发生脱胶、脱落等故障。
可见目前广泛使用的活动窗普遍存在活动窗频繁出现滑轨脱落、脱胶等问题，故障率很高，严重影响了用户的正常使用，经常造成用户的培训计划暂停，极大增加了产品售后维修服务成本，严重影响用户对公司产品质量的信任度。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用，解决单独使用聚氨酯结构胶时出现脱落、开胶等问题，延长聚氨酯结构胶的使用寿命，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶的制备方法，其包括以下步骤：按质量百分比计，在常温下，分别将10～20％的N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、10～30％的环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、10～30％的丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、19.5～69.5％的异丙醇和0.1～1％的纳米炭黑进行水解，混合后，在90～120℃下进行缩合反应，得到底涂胶。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种粘结剂，其包括聚氨酯结构胶和底涂胶，所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种窗体，包括基体、滑轨和透明件，所述透明件可滑动地安装在所述滑轨上，所述滑轨用前述的粘结剂粘结在所述基体上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的窗体，其中所述粘结包括以下步骤：先分别在所述基体和滑轨上涂所述底涂胶，干燥5～15分钟后，再涂聚氨酯结构胶，然后将所述滑轨粘结在所述基体上，在室温下自然固化。
优选的，前述的窗体，其中所述滑轨的材质为经改性剂改性的聚碳酸酯或ABS塑料；所述改性剂为核-壳型抗冲击改性剂和表面抗划伤剂；
所述核-壳型抗冲击改性剂以交联的丁二烯苯乙烯共聚物作为核，接枝的聚甲基丙烯酸甲酯作为壳，所述核-壳型抗冲击改性剂的添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的2～8％；
所述表面抗划伤剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，其添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的5～10％。
优选的，前述的窗体，其中所述基体的材质为无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、不锈钢、铝合金、聚苯乙烯、聚氯乙烯、环氧-玻璃纤维增强塑料或聚醚砜-玻璃纤维增强塑料；
所述透明件的材质为无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种军用直升机，包括窗体，所述窗体包括基体、滑轨和透明件，所述透明件可滑动地安装在所述滑轨上，所述滑轨用粘结剂粘结在所述基体上，所述粘结剂包括聚氨酯结构胶和底涂胶。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的军用直升机，其中所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
优选的，前述的军用直升机，其中所述滑轨的宽度为20-23mm。
借由上述技术方案，本发明提出的用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用至少具有下列优点：
1、本发明用于聚氨酯结构胶的底涂胶的原料为N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、异丙醇和纳米炭黑，该底涂胶的原料中含有多种偶联剂，通过将上述几种偶联剂经水解、缩合后嫁接在一起形成含有多种官能团的偶联剂，能与聚氨酯结构胶和多种基材形成化学键牢固结合，不发生脱落。
2、本发明的粘结剂包括聚氨酯结构胶和底涂胶，在聚氨酯结构胶中加入底涂胶可以提高聚氨酯结构胶与基材的粘结强度，既能与多种基材粘结良好，又能与聚氨酯胶粘结良好，从而达到提高粘结力的目的。该粘结剂固化后属于橡胶态，软硬适中，粘结强度很高。
3、本发明的粘结剂可将窗体的滑轨粘结在基体上，通过聚氨酯结构胶和底涂胶的配合使用，不用在基体上打孔也能保证粘结剂长时间不开胶、不易老化，进而保证粘结的滑轨不易脱落或移位，受振动时又能缓冲受力，延长窗体的使用寿命。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明实施例没有安装透明件的窗体的结构示意图；
图2是图1的A-A截面的结构示意图；
图3是本发明实施例设有衬垫和把手的透明件的结构示意图；
图4是本发明实施例设有衬垫和阻水条的透明件的侧视图；
图5是本发明一个实施例的安装有透明件的窗体的结构示意图；
图6是图4的B-B截面的结构示意图；
图7是本发明另一个实施例的安装有透明件的窗体的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的用于聚氨酯结构胶的底涂胶及其制备方法和应用，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明实施例提出了一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
优选所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷20％，异丙醇39.5％和纳米炭黑0.5％。
本发明的底涂胶中，异丙醇作为溶剂。纳米炭黑的粒径为5-50纳米，纳米炭黑具有很好的紫外线吸收，增韧补强作用。
本发明用于聚氨酯结构胶的底涂胶中含有多种偶联剂，通过将上述几种偶联剂经水解、缩合后嫁接在一起形成含有多种官能团的偶联剂，既能与多种基材粘结良好，又能与聚氨酯胶粘结良好，从而达到提高粘结力的目的。
本发明实施例还提供了一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶的制备方法：其包括以下步骤：按质量百分比计，在常温下，分别将10～20％的N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、10～30％的环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、10～30％的丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、19.5～69.5％的异丙醇和0.1～1％的纳米炭黑进行水解，混合后，在90～120℃下进行缩合反应，得到底涂胶。
本发明的底涂胶的原料中含有多种偶联剂，混合前，先在常温下将以上各组分分别水解，以形成可以发生缩合反应的羟基，水解程度越高越有利于后期的缩合反应，再经高温缩合在一起形成含有多种官能团的偶联剂，缩合反应的时间为8-12h，优选10h。得到的底涂胶既能与多种基材粘结良好，又能与聚氨酯胶粘结良好，从而达到提高粘结力的目的。
本发明实施例还提供了一种粘结剂，其包括聚氨酯结构胶和底涂胶，所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
需要说明的是，聚氨酯结构胶和底涂胶并没有严格的质量百分比关系，使用时，先在待粘物表面刷上薄薄的一层底涂胶，底涂胶的厚度控制在0.2-1mm，然后再打0.5-10mm厚的聚氨酯结构胶，只要能够保证聚氨酯结构胶和底涂胶粘结在一起不会脱落就可以。
本发明的底涂胶能够大大提高聚氨酯结构胶的粘结强度，使其不易开裂可脱落，能长时间保持较好的拉伸剪切强度。
本发明的聚氨酯结构胶包括黑色、白色、灰色聚氨酯结构胶。
本发明的粘结剂固化后属于橡胶态，软硬适中，粘结强度很高，通过聚氨酯结构胶和底涂胶的配合使用，不用在基体上打孔也能保证粘结剂长时间不开胶、不易老化，进而保证粘结的滑轨不易脱落或移位，受振动时又能缓冲受力，使用寿命长。即使用在军用直升机中，本发明实施例的窗体也不会因为其飞行速度快，窗户受力较大，受各种振动大，各种高温低温环境变化冲击而出现滑轨脱落或移位。聚氨酯结构胶里面含有炭黑、二氧化钛等多种抗老化剂，已得知在火车上使用户外10年都一样保持橡胶态，使用寿命极长，超过了飞机玻璃的老化寿命(一般5年)，因此采用该粘结剂完全能使用到玻璃的寿命为止，使用期间不需要更换。该胶本身就是一个抗老化性能十分优异的结构胶，通过大气中的湿气反应固化形成一种永久性的弹性物质。
如图1～7所示，本发明实施例还提供了一种窗体，其包括基体21、滑轨11和透明件13，所述透明件13可滑动地安装在所述滑轨11上，所述滑轨11用粘结剂15粘结在所述基体21上，所述粘结剂15包括聚氨酯结构胶和底涂胶。优选所述粘结剂15为前述的粘结剂。
具体的，所述滑轨11包括第一滑轨111、第二滑轨112和限位件113，所述第一滑轨111和第二滑轨112相互平行，所述限位件113与所述第一滑轨111和第二滑轨112连接，所述透明件13可滑动地安装在所述第一滑轨111和第二滑轨112上，并与所述限位件113相适配；所述基体21上具有通孔22；滑轨11用粘结剂15粘结在邻近通孔22的基体21上，滑轨11到通孔22的距离约为2～3mm。
需要说明的是，本发明对基体的形状和材质不做具体限制，基体的形状包括平面、单曲面、双曲面或其它复杂曲面形状，滑轨和透明件的形状都跟基体的形状相对应，使三者能够更好的贴合。由于本发明实施例不需要在基体上打孔，因此，对基体材料就没有严格的限定，就可以满足长期的使用条件。
本发明对滑轨不做具体限制，限位件与第一滑轨和第二滑轨的端部连接，优选限位件与第一滑轨和第二滑轨通过注塑一体成形，使其围成的空间正好可以容纳透明件，当透明件处于闭合状态时，使透明件与滑轨达到密封闭合状态。
所述通孔的形状与所述透明件的形状相对应，对通孔和透明件的形状不做具体限制。所述通孔要小于所述透明件，例如，当透明件为四边形时，通孔的形状优选为相应的四边形，且透明件的边长要长于相应的通孔的边长。如图5所示，通孔22和透明件13都为方形，优选通孔22为250×250mm的正方形，倒角R20-R25，直角容易开裂，倒角后不会开裂；此时，透明件13优选290×290mm的正方形，倒角R40-R45，透明件13的尺寸比通孔22的尺寸稍大，并且通孔被包围在滑轨内。第一滑轨和第二滑轨的长度至少为530mm，限位件与第一滑轨和第二滑轨一体成型，拐角处为圆角。如图7所示，通孔22和透明件13都为梯形，拐角处设计为圆角，第一滑轨111和第二滑轨112的长度至少为透明件13的长边长度的2倍。距离滑轨的上下边部内留2～3mm空隙易于推动，缝太大晃动大。
第一滑轨和第二滑轨位于通孔的两侧，优选第一滑轨位于第二滑轨的正上方，第一滑轨和第二滑轨的长度相同，其长度约为透明件一侧滑动边的边长的2倍，可以保证透明件在完全打开状态时，能够露出整个通孔，达到最大限度的应用开孔空间。例如，在实际使用时，把手一般距离限位件处40mm安装，再多留30mm余量保证透明件不出滑轨，因此全开开到把手处时，所以滑轨最少长度＝(透明件-40)*2+30mm＝530mm。
进一步优选的，如图1所示，所述第二滑轨112位于所述第一滑轨111的正下方，所述第二滑轨112上设有至少2个排水孔，其中一个排水孔位于所述加强板12的正下方。排水孔越多排水力越强，但是考虑到滑轨的强度，不能开太多的孔，优选所述第二滑轨112上设有两个排水孔1112和1122，其中一个排水孔1122位于所述加强板12的正下方，两个排水孔的设计。在加强板的正下方设计一个排水孔，配合加强板，让雨水沿着加强板往下流入该排水孔中而不会进入飞机内部，让绝大部分水从该排水孔排出，进一步加强防雨的功能，防止雨水过大时一个排水孔来不及快速排水，造成漏雨。其它的雨水汇集到滑轨底部，从其余的排水孔排出。
如图2所示，本发明的窗体还包括阻水条14和加强板12；所述阻水条14固定在所述透明件13上，所述加强板12用粘结剂15粘结在所述基体21上，与所述第一滑轨111和第二滑轨112连接，并与限位件113相对设置，当所述透明件13抵靠到限位件113时，处于关闭状态，所述阻水条14正好抵靠到所述加强板12上。通孔22位于滑轨11和加强板12所围成的空间内。滑轨11和加强板12距离通孔22的距离约为2～3mm。
阻水条能够达到使其与加强板接触密封的效果即可，优选凹形阻水条或方形阻水条。所述阻水条与所述加强板有2～3mm的接触宽度。通过加强板和阻水条的结构设计，两者相互配合，形成密封结构，解决窗体频繁出现漏雨的问题；保证透明件能够在滑轨上推拉自如，且达到不漏水、不蹭伤玻璃的效果。
所述加强板为弧形板，其宽度为15-25mm，优选20mm。
加强板12为弧形板，其用粘结剂15粘结到所述基体21上，其两端分别连接于所述第一滑轨的第一位置a和所述第二滑轨的第二位置b，所述弧形板的最高点与第一位置和第二位置连线的距离h为1～3mm。
加强板可以为购买商品弧形板，也可以选用有韧性的平板粘结而成，其中间部分用粘结剂垫高3～5mm，两端部分用粘结剂垫高2～3mm，形成具有弧度的长条板状结构。优选的轨道与基体接触的凹槽的凸起的宽度为2～3mm，强板12端部到基体21的距离为2～3mm；加强板12中间部分到基体21的距离为3～5mm。两端部和中间部分各约占板长的三分之一。
加强板12的两端分别与第一滑轨111和第二滑轨112连接，并且其粘结后的两端与粘结后的第一滑轨111和第二滑轨112的凹槽的下边等高，中间比两端高出约1～2mm，这种结构的设计可以保证透明件与基体之间有足够的间隙，即使透明件与基体发生变形也不会导致在推拉过程中相互蹭伤，同时该结构也有一定的导水功能，让雨水沿着加强板往下流而不进入飞机内部。这种结构可以保证透明件与基体之间有足够的间隙，保证透明件能够推拉自如，且达到不漏雨、不蹭伤玻璃的效果。加强板到透明件的距离为3～5mm，这段距离可以用阻水条填充，达到密封接触。然后再与阻水条配合使用，当窗体处于闭合状态时，阻水条被压到加强板上，阻水条与加强板有2～3mm的接触宽度，这样就保证阻水条与加强板完全接触密封，达到不漏水目的，有足够的间隙推拉自如，也不会相互蹭伤。
如图3所示，本发明的透明件13的四周套设有衬垫131，所述衬垫131为植绒布或植绒条。
衬垫套在在透明件四周，衬垫直接与滑轨接触。衬垫后面有背胶可直接粘结在透明件四周边部，粘结一圈后再封口，类似一个套，背面多了背胶固定；或者，将衬垫做成一圈，该圈比透明件周长要小一些，用的时候直接套上，使其紧贴在透明件的四周。
本发明采用的植绒布材料可以使小窗户推拉自如不漏雨，现有的橡胶植绒用使用时间很短就会发生脱绒，导致推拉不顺畅。本发明的植绒布采用的厚度低，使用摩擦小，采用织布的方式不发生脱绒问题。
如图3～7所示，所述透明件13上设有把手132；
所述把手132安装在所述透明件13上。
进一步的，把手132用螺钉133固定在透明件13上，以使把手132能更牢固的安装在透明件13上。
所述把手132的材料包括聚碳酸酯、ABS塑料、铝合金、聚酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚丙烯、聚苯醚、聚酯材料。
所述螺钉133的材料包括铝合金、工程塑料。
作为优选，所述粘结包括以下步骤：先分别在所述基体和滑轨上涂所述底涂胶，(底涂胶的厚度为没有严格的要求，一般控制在0.2-1mm，可以根据需要选择)，干燥5～15分钟后，再涂聚氨酯结构胶(聚氨酯结构胶的厚度没有严格的要求，一般控制在0.5-10mm，15mm以上也可以，可以根据需要选择)，将所述滑轨粘结在所述基体上，在室温下自然固化24小时。
使用时，先将底涂胶涂刷在基体和滑轨的表面，再涂上聚氨酯结构胶，在室温环境下自然固化，粘结强度很高，按飞机承受最大的力加配重测试都不发生脱胶脱落，把基体拉断裂，都不会发生开胶现象，证明此结构胶粘结强度完全满足使用条件。
作为优选，所述滑轨11的材质为经改性剂改性的聚碳酸酯或ABS塑料；
所述改性剂为核-壳型抗冲击改性剂和表面抗划伤剂；
所述核-壳型抗冲击改性剂以交联的丁二烯苯乙烯共聚物作为核，接枝的聚甲基丙烯酸甲酯作为壳，所述核-壳型抗冲击改性剂的添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的2～8％；优选添加5％的HHB520核-壳型抗冲击改性剂。
所述表面抗划伤剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，其添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的5～10％；优选添加5％的纳米二氧化硅。
改性的方法：在聚碳酸酯或ABS塑料中加入5％的HHB520核-壳型抗冲击改性剂增韧剂和5％的纳米二氧化硅表面抗划伤剂进行改性，再用专用模具高温注射成型而成。
核-壳型抗冲击改性剂在提高抗冲击强度的同时，不会损坏其他性能。5％的HHB520核-壳型抗冲击改性剂常温增韧效果均很优异，即使在零下40℃～零下50℃下，也能使被增韧材料保持韧性，且对其它力学性能影响很小，即使在135℃下热老化168小时，经过增韧的材料，其冲击下降也不大，耐应力开裂性十分优异，经过折弯、振动试验，未发现有开裂现象。因此，经过增韧改性的滑轨材料在超低温度和高温下均不宜开裂。同时，加入5％的纳米二氧化硅表面抗划伤剂改性后，还具有一定的抗划伤能力。
本发明使用经核-壳型抗冲击改性剂和表面抗划伤剂改性的聚碳酸酯或ABS塑料作为滑轨材料，能够防止滑轨开裂，增加滑轨的使用寿命，进而增加窗体的使用寿命。因此，用上述改性材料制作的滑轨完全能满足国内军用直升机的使用要求。
作为优选，所述基体11的材质包括但不限于：无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、不锈钢、铝合金、聚苯乙烯、聚氯乙烯、环氧-玻璃纤维增强塑料或聚醚砜-玻璃纤维增强塑料。
目前基体的材质主要是无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯，未来10年左右会开发出新的透明基材如环烯烃聚合物、酚酞型聚碳酸酯、聚亚酰胺等先进透明材料，但是又可以在铝合金、聚苯乙烯、聚氯乙烯等上使用。这些材料都可以适用的基体材料。
所述透明件13的材质为无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
本发明实施例还提供了一种军用直升机，其包括窗体，所述窗体包括基体21、滑轨11和透明件13，所述透明件13可滑动地安装在所述滑轨11上，所述滑轨11用粘结剂15粘结在所述基体21上，所述粘结剂15包括聚氨酯结构胶和底涂胶。
本发明的军用直升机安装有窗体，由于使用粘结剂的寿命较长，不易出现开胶和脱胶的现象，进一步使用改性材料制备的滑轨，使滑轨不易开裂，因此在使用时无需更换滑轨。同时加强板和阻水条的结构设计保证透明件能推拉自如，不漏水，不蹭伤玻璃。
作为优选，所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
底涂胶能够大大提高聚氨酯结构胶的粘结强度，使其不易开裂可脱落，能长时间保持较好的拉伸剪切强度。
作为优选，如图2所示，所述滑轨11的宽度c为20-23mm。
直升机设计标准(GJB2526直升机座舱视野和仪表板视区-1995)在玻璃整个区域规定允许总宽度不超过50mm的区域不透明，本发明使用聚氨酯结构胶时，将滑轨宽度设计为20～23mm，在不违反设计标准的前提下，保证高的粘结强度不发生脱落。目前所有的飞机无论采取哪种方案，从飞行员驾驶舱向外看其实滑轨粘结区因有3层(玻璃+胶+滑轨)就是不透明的，因此使用带有颜色的不透明胶不影响实际使用也不违反设计标准。而常用的环氧结构胶、紫外固化胶虽然刚开始是透明或半透明的，但是一年左右也会出现泛黄现象。
需要说明的是，本发明中没有提到的结构，都为现有的结构，本领域的技术人员能够获知的，在此不再赘述。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其由以下质量百分比的原料制得：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷20％，异丙醇39.5％和纳米炭黑0.5％。
该底涂胶的制备方法包括：先在常温下将以上各组分分别水解，然后在100℃下将所有的组分混合均匀，进行缩合反应。
实施例2
一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其由以下质量百分比的原料制得：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷15％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷20％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10％、异丙醇54.9.％和纳米炭黑0.1％。
该底涂胶的制备方法包括：先在常温下将以上各组分分别水解，然后在90℃下将所有的组分混合均匀，进行缩合反应。
实施例3
一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其由以下质量百分比的原料制得：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷30％、异丙醇39％和纳米炭黑1％。
该底涂胶的制备方法包括：先在常温下将以上各组分分别水解，然后在120℃下将所有的组分混合均匀，进行缩合反应。
将实施例1、2和3中底涂胶的原料组分及其含量列在表1中。
表1各实施例中底涂胶的原料组分及其含量
原料组分(质量百分比，％) 实施例1 实施例2 实施例3
N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷 10 15 20
环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 30 20 10
丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 20 10 30
异丙醇 39.5 54.9 39
纳米炭黑 0.5 0.1 1
分别将实施例1、2和3中的底涂胶、单一组分的N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、单一组分的环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和单一组分的丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷作为底涂胶与聚氨酯结构胶配合使用，分别将使用底涂胶的聚氨酯结构胶和以及未使用底涂胶的聚氨酯结构胶与不同被粘基底粘合后，测试标准使用GB7124-2008-T胶粘剂拉伸剪切强度的测定，测其拉伸剪切强度，将测得的结果列在表2中。
表2聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度
Figure BDA0002202784700000141
注：聚氨酯结构胶粘结厚度4mm。
从表2中的测试结果可见，使用实施例1、2和3的底涂胶的聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度要明显高于使用单一组分的N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、单一组分的环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和单一组分的丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷以及未使用底涂胶的聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度，相对于未使用底涂胶的聚氨酯结构胶，拉伸剪切强度甚至能够提高50倍。使用时，先将底涂胶涂刷在基体和滑轨的表面，再涂上聚氨酯结构胶，在室温环境下自然固化，粘结强度很高，按飞机承受最大的力加配重测试都不发生脱胶脱落，把基体拉断裂，都不会发生开胶现象，证明使用底涂胶的聚氨酯结构胶与各基材能够牢固粘结，此结构胶粘结强度完全满足使用条件。
实施例4
分别在聚碳酸酯和ABS塑料中加入5％的HHB520核-壳型抗冲击改性剂增韧剂和5％的纳米二氧化硅表面抗划伤剂进行改性，再用专用模具高温注射成型，得到改性聚碳酸酯滑轨和改性ABS塑料滑轨。
分别用使用底涂胶的聚氨酯结构胶和未使用底涂胶的聚氨酯结构胶粘结该改性聚碳酸酯滑轨和改性ABS塑料滑轨，测试标准使用GB7124-2008-T胶粘剂拉伸剪切强度的测定，测粘结剂拉伸剪切强度，振动试验按GJB150.16振动试验测试，淋雨试验按GJB150.8淋雨试验测试。并将测得的结果列在表3中。
表3滑轨材料及聚氨酯结构胶的性能测试
Figure BDA0002202784700000151
注：聚氨酯结构胶粘结厚度4mm。
从表3中的测试结果可见，未使用底涂胶的聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度为0.1～0.2MPa，根据行业使用经验，拉伸剪切强度低于1MPa以下，极易发生脱胶。而使用底涂胶后的聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度能达到4.0～5.0MPa。使用底涂胶后的聚氨酯结构胶的拉伸剪切强度要明显高于未使用底涂胶的粘结剂的拉伸剪切强度，甚至能够提高50倍。振动试验结果显示使用改性聚碳酸酯滑轨或改性ABS塑料滑轨没有出现脱落、开胶或开裂的现象，淋雨试验显示也没有漏雨现象。
在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
2.一种用于聚氨酯结构胶的底涂胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按质量百分比计，在常温下，分别将10～20％的N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷、10～30％的环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、10～30％的丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、19.5～69.5％的异丙醇和0.1～1％的纳米炭黑进行水解，混合后，在90～120℃下进行缩合反应，得到底涂胶。
3.一种粘结剂，其特征在于，包括聚氨酯结构胶和底涂胶，所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
4.一种窗体，包括基体、滑轨和透明件，所述透明件可滑动地安装在所述滑轨上，其特征在于，所述滑轨用权利要求3所述的粘结剂粘结在所述基体上。
5.根据权利要求4所述的窗体，其特征在于，
所述粘结包括以下步骤：先分别在所述基体和滑轨上涂所述底涂胶，干燥5～15分钟后，再涂聚氨酯结构胶，然后将所述滑轨粘结在所述基体上，在室温下自然固化。
6.根据权利要求4所述的窗体，其特征在于，
所述滑轨的材质为经改性剂改性的聚碳酸酯或ABS塑料；
所述改性剂为核-壳型抗冲击改性剂和表面抗划伤剂；
所述核-壳型抗冲击改性剂以交联的丁二烯苯乙烯共聚物作为核，接枝的聚甲基丙烯酸甲酯作为壳，所述核-壳型抗冲击改性剂的添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的2～8％；
所述表面抗划伤剂为纳米二氧化硅或纳米二氧化钛，其添加量为聚碳酸酯或ABS塑料质量的5～10％。
7.根据权利要求4所述的窗体，其特征在于，
所述基体的材质为无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、不锈钢、铝合金、聚苯乙烯、聚氯乙烯、环氧-玻璃纤维增强塑料或聚醚砜-玻璃纤维增强塑料；
所述透明件的材质为无机玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
8.一种军用直升机，包括窗体，所述窗体包括基体、滑轨和透明件，所述透明件可滑动地安装在所述滑轨上，其特征在于，所述滑轨用粘结剂粘结在所述基体上，所述粘结剂包括聚氨酯结构胶和底涂胶；
所述底涂胶由以下质量百分比的原料组成：N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)三甲氧基硅烷10～20％、环氧基3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、丙烯酰氧基γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷10～30％、异丙醇19.5～69.5％和纳米炭黑0.1～1％。
9.根据权利要求8所述的军用直升机，其特征在于，
所述滑轨的宽度为20-23mm。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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